[发明专利]一种车载无人机系留通信侦察系统

说明书

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种车载无人机系留通信侦察系统。

背景技术

在城市、乡镇及其周边区域，当出现自然灾害、大型群体活动或暴恐事件时，依赖于基础通信设施的3G/4G移动通信网络很可能面临瘫痪。然而在上述事件发生时，相关人员往往需要将事发区域现场情况传递给后方人员，以便后方人员可以正确进行处理或决策，同时需要一种有效的视频数据采集平台，可以长时间对一定区域的情况进行采集、处理与回传。此时，如何长时间不间断获取视频数据并通过可靠的通信网络进行传输成为关键问题。

卫星通信设备具有不依赖公共基础设施、传输距离远的优点，但不足之处是使用成本较高并且传输带宽较低；微波通信设备具有高传输带宽，适应能力强的优点，但不足之处在于传输距离受限；3G/4G 移动通信网络充分利用当前基础设施，具有使用成本低，覆盖范围广的优点，但其依赖于现场基础设施，容易受到基站工作情况、工作扇区终端数量、信号干扰器等影响。

充电旋翼无人机可以较好的在空中进行视频数据的采集，但负载能力不大于5Kg，同时悬空时间最多只有2个小时，而且受环境影响较大，在大风条件下无法正常工作；固定翼无人机有充电及燃油两种形式，但固定翼无人机需要在一定区域不断运动，无法持续有效的获得一个关键点位的视频数据，且不能作为中继承载平台悬停在一处使用，同时其滞空时间与充电旋翼无人机一样非常有限。

对于城市及周边区域大型活动安保、反恐处突、应急通信等应用，需要有一种悬空时间长、悬空位置稳定、环境适应性强、且能够快速部署、且自组网通信的解决发明，从而满足复杂现场环境音视频数据的采集、建立临时通信网络，并确保信息传输的安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于插件架构的主机监控系统，用于解决上述现有技术的问题。

本发明一种旋翼无人飞行器系留供电及通信系统，其中，包括：旋翼飞行器、电源变换模块、通信模块、光电复合系缆、系缆收放线装置、地面供电系统、控制系统以及通信系统；电源变换模块用于将地面供电系统的高压直流电转换为旋翼飞行器、通信模块以及其他载荷所需的低压直流电；光电复合系缆，用于传输电力以及进行信息传输；系缆收放装置，用于根据飞行器高度实时调整光电复合系缆的展开长度；地面供电系统用于将地面电源转换为适合光电复合系缆传输的电源形式，为飞行器及任务载荷提供电能；控制系统，用于对旋翼无人飞行器的姿态进行监控；通信系统，用于为旋翼无人飞行器所搭载的任务载荷与地面设备之间提供通信接口；通信模块，用于与通信系统之间进行通信，以及作为地面设备的通信中继，进行无线信息的发送。

根据本发明的旋翼无人飞行器系留供电及通信系统的一实施例，其中，系缆收放装置是电机驱动也可是人工转动的伺服机构。

根据本发明的旋翼无人飞行器系留供电及通信系统的一实施例，其中，地面供电系统包括：桥式整流电路、功率因子调整电路和升压电路，将220V交流电变换为800V的高压直流输入到光电复合系缆的导线中；电源变换模块包括：高压直流静降压/稳压电路以及两路滤波电路，两路滤波电路一路提供飞行器所需的25V直流电源，另一路提供给任务载荷。

根据本发明的旋翼无人飞行器系留供电及通信系统的一实施例，其中，还包括：备用电源，用于提供备用电力，以及在飞行器起降、姿态大幅调整过程中提供瞬间输出功率。

根据本发明的旋翼无人飞行器系留供电及通信系统的一实施例，其中，光电复合系缆包括：电线导体、电线绝缘部分、光纤、与光纤绞合的芳纶以及系缆芯外松包聚乙烯护套。

根据本发明的旋翼无人飞行器系留供电及通信系统的一实施例，其中，电线导体截面0.2mm²，导体直流电阻不大于0.094Ω/m。

根据本发明的旋翼无人飞行器系留供电及通信系统的一实施例，其中，通信系统包括第一光电转换模块；通信模块包括第二广电转换模块；第一光电转换模块、第二广电转换模块以及光电复合系缆组成以太网数据传输通道。

根据本发明的旋翼无人飞行器系留供电及通信系统的一实施例，其中，通信模块包括以太网光纤收发器或光纤承载射频收发模块、全向天线以及微波通信中继设备；如采用以太网光纤收发器，则将微波通信中继设备及天线挂载至旋翼飞行器上，如果采用光纤承载射频收发模块则将天线置于飞行器上。

根据本发明的旋翼无人飞行器系留供电及通信系统的一实施例，其中，微波通信中继设备兼容3G和4G微波融合应急视讯系统。